CN101690199B - 用于处理流的设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于处理流的设备。所述设备包括：网格编码单元，用于改变具有奇偶校验的流的一部分；RS重编码单元，用于纠正所述流的奇偶校验部分和数据部分中的至少一个，并产生与所述流的改变部分匹配的新码字；以及复用器，用于使用产生的码字来重构所述流。这增强了广播接收机的接收性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理流的设备及其方法。更具体地说，本发明涉及一种用于处理流从而补偿由于网格重设引起的流改变的设备及其方法。
背景技术
存在几种数字广播标准，诸如，面向美国的高级电视系统委员会(ATSC)标准和面向欧洲的数字视频广播-手持(DVB-H)标准。
面向美国的ATSC标准基于国家电视系统委员会(NTSC)频带，易于实现收发器并具有较高的经济效益。面向美国的ATSC标准采用单载波幅度调制残留边带(VSB)方案，因此，它能够在单个6MHz频率内发送高质量视频、音频和辅助数据。
随着无线通信设备的发展且分布得越来越广，与传统数字广播发送和接收系统不同的是，尝试即使在无线通信设备移动时也提供数字广播服务。
因此，需要在保持与传统系统的兼容性的同时，更有效和稳定地支持数字广播服务。
发明内容
技术问题
本发明提供一种用于处理流的设备及其方法，用于在保持与传统数字广播发送和接收系统的兼容性的同时，更有效和稳定地支持数字广播服务。
技术方案
根据本发明的一方面，提供一种用于处理流的设备，所述设备包括：网格编码单元，用于改变具有奇偶校验的流的一部分；里德-所罗门(RS)重编码单元，用于纠正所述流的改变部分之后的数据和奇偶校验中的至少一个，并产生与所述流的改变部分匹配的新码字；复用器(MUX)，用于使用产生的码字来重构所述流。
RS重编码单元可使用擦除解码(erasure decoding)算法来产生码字，在所述码字中，数据与奇偶校验彼此匹配。
如果奇偶校验置于所述流的改变部分之前，则RS重编码单元可纠正所述流的改变部分之后的数据的一部分或全部。
如果数据置于所述流的改变部分之前，则RS重编码单元可纠正所述流的改变部分之后的奇偶校验的一部分或全部。
如果奇偶校验置于所述流的改变部分之前和之后，则RS重编码单元可纠正所述流的改变部分之后的数据和奇偶校验，并产生整体数据与整体奇偶校验彼此匹配的码字。
RS重编码单元可根据从外部源接收的位置信息或由RS重编码单元获得的位置信息来纠正所述流的奇偶校验和数据中的至少一个，并可产生新码字。
因此，所述流可包括已知数据。
所述设备还可包括：RS编码器，用于对所述流执行RS编码；交织器，用于对RS编码的流执行交织，并将交织的流传送到网格编码单元。在这种情况下，RS重编码单元可产生匹配RS编码器的码字。
MUX可将从交织器输出的流传送到网格编码单元。如果所述流被改变，则MUX可用产生的码字的相应数据来替换所述流的改变部分。
根据本发明的一方面，提供一种用于处理流以进行传输的方法，所述方法包括：改变具有奇偶校验的流的一部分；纠正所述流的改变部分之后的数据和奇偶校验中的至少一个，并产生与所述流的改变部分匹配的新码字；使用产生的码字来重构所述流。
纠正和产生操作可包括：使用擦除解码算法来产生码字，在所述码字中，数据与奇偶校验彼此匹配。
纠正和产生操作可包括：如果奇偶校验置于所述流的改变部分之前，则纠正所述流的改变部分之后的数据的一部分或全部，并产生匹配RS编码器的新码字。
纠正和产生操作可包括：如果数据置于所述流的改变部分之前，则纠正所述流的改变部分之后的奇偶校验的一部分或全部，并产生匹配RS编码器的新码字。
纠正和产生操作可包括：如果奇偶校验置于所述流的改变部分之前和之后，则纠正所述流的改变部分之后的数据和奇偶校验，并产生匹配RS编码器的新码字。
纠正和产生操作可包括：根据从外部源接收的位置信息或由用于处理流的设备获得的位置信息来纠正所述流的奇偶校验和数据中的至少一个，并产生新码字。
因此，所述流可包括已知数据。
所述方法还可包括：由RS编码器对流执行里德-所罗门(RS)编码并对RS编码的流执行交织。在这种情况下，纠正和产生操作可包括：产生匹配RS编码器的码字。
重构操作可包括：如果所述流被改变，则用产生的码字来替换所述流的改变部分的一部分或全部。
有益效果
在根据本发明示例性实施例的用于处理流的设备及其方法中，如果在执行了RS编码之后，流的某些区域被改变，则所述流的数据或奇偶校验区域被纠正，新的码字被产生，从而可匹配数据区域与奇偶校验区域。
因此，还可有效地防止网格重设影响包括已知数据的流，从而在符合传统数字广播标准的接收机中不产生任何问题的情况下，提供数字广播服务。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施例的流处理设备的框图，
图2示例性示出图1的流处理设备中的网格编码单元，
图3是图1的流处理设备的详细框图，
图4示例性示出图1或图3的流处理设备的操作，
图5是解释根据本发明示例性实施例的流处理方法的流程图，以及
图6是解释根据本发明另一示例性实施例的流处理方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细说明本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明示例性实施例的流处理设备的框图。图1的流处理设备包括：复用器(MUX)110、网格编码单元120和里德-所罗门(RS)重编码单元130。
MUX 110将从前端接收的流传送到网格编码单元120。网格编码单元120对接收的流执行网格编码。在这种情况下，网格编码单元120在网格编码操作之前的适当时间，使用预设的值来执行网格重设以初始化内部存储器，从而某些流会改变。
根据网格重设，RS重编码单元130产生新码字，并将新码字传送到MUX110。MUX 110使用新码字来重构所述流。换言之，如果所述流的奇偶校验或数据区域由于网格重设而改变，则MUX 110可使用根据所述流的区域中的改变而改变的奇偶校验或数据来重构新流，其中，整体奇偶校验与整体数据彼此匹配。
更详细地说，图1的流处理设备可被实现为数字广播发送机。图1的流处理设备可处理包括在传统数字广播系统中收发的数据流(即，普通数据流)的流，还可处理对差错表现强健的附加数据流或由接收机共享的已知数据。已知数据是诸如补充参考信号(SRS)的训练序列。
MUX 110可在第一操作模式下或第二操作模式下操作，其中，第一操作模式用于对从外部源接收的流执行网格编码，第二操作模式用于对从RS重编码单元130输出的新码字的至少一部分执行网格编码。码字是指包括数据单元和与数据单元相应的奇偶校验区域的单个流。
这里，由MUX 110接收的流是这样一种流，由置于MUX 110之前的RS编码器(未示出)通过RS编码将奇偶校验区域添加到所述流，由交织器(未示出)对其进行交织。
MUX 110可根据输入到MUX 110的控制信号而在第一操作模式或第二操作模式下操作。MUX 110可从RS重编码单元130或从附加信道接收控制信号。
在第一操作模式下，MUX 110可将接收的流传送到网格编码单元120。此外，在第二操作模式下，MUX 110可将从RS重编码单元130输出的流传送到网格编码单元120。
网格编码单元120根据控制信号对从MUX 110接收的流执行网格编码。
图2示例性示出网格编码单元120。
网格编码单元120包括输入单元121、多个网格编码器125-1到125-12和输出单元122。网格编码器125-1到125-12的总数为12。
输入单元121按照特定单位(例如，字节单位)来划分流，并将经划分的流顺序地输出到第一网格编码器125-1到第十二网格编码器125-12。
第一网格编码器125-1到第十二网格编码器125-12中的每一个包括置于其中的多个内部存储器，并使用所述多个内部存储器对接收的数据执行网格编码。
输出单元122将第一网格编码器125-1到第十二网格编码器125-12的输出进行组合，并向后部输出所组合的输出。输入单元121和输出单元122顺序地切换第一网格编码器125-1到第十二网格编码器125-12，从而第一网格编码器125-1到第十二网格编码器125-12串行地对流执行网格编码。
根据网格编码器的配置，已经被处理的数据会影响将被处理的数据。更具体地说，由于使用先前处理的数据计算的值被存储在内部存储器中，因此，实际数据流被改变。当由接收机共享的已知数据被产生时，实际数据的改变会引起麻烦。
因此，在对已知数据执行网格编码之前，网格编码单元120会需要在网格编码操作之前使用预设的值来执行网格重设以初始化内部存储器。
网格编码单元120可通过改变从MUX 110接收的某些信号来执行初始化操作。因此，由网格编码单元120使用的实际数据流会不同于输入流。换言之，网格编码单元120对具有由RS重编码单元130改变的奇偶校验或数据区域的流进行网格编码。
第一网格编码器125-1到第十二网格编码器125-12中的每一个可执行网格重设操作。
如果网格重设操作被执行，则某些流被改变。
由于输入到网格编码单元120的流已经被RS编码，所以数据区域匹配奇偶校验区域。在这种情况下，如果某些流被网格重设操作改变，则数据区域会与奇偶校验区域不匹配。
为了补偿上述情况，RS重编码单元130纠正所述流的数据和奇偶校验区域中的至少一个，并产生新码字，以使产生的新码字匹配RS编码器(未示出)，所述RS编码器置于RS重编码单元130之前。
奇偶校验区域可置于已经执行交织之后的数据区域之前。在这种情况下，即使当流的某些区域通过网格重设被改变时，传统系统也无法纠正奇偶校验区域，因此，无法补偿网格重设的效应。此外，如果网格重设促使奇偶校验区域被纠正，则传统系统也无法补偿所述流。
然而，RS重编码单元130可纠正在纠正的区域之后输入的数据或奇偶校验区域，并可产生新码字，从而可补偿网格编码的效应。
这里，纠正的数据可以是存储在流的保留区域中的补充数据或空数据，而不是诸如普通数据流或附加数据流的实际数据。如果奇偶校验区域在网格重设操作之前被处理，则可纠正在网格重设操作之后输入的不影响广播内容的可改变数据，从而纠正的数据区域可匹配预先处理的奇偶校验区域。
此外，可预先设计流的结构，从而防止将被发送的信息被插入将被改变的区域。然而，用户可将期望的信息插入不会改变的流的区域中。
因此，新码字被产生。产生的码字被发送到MUX 110。
如上所述，RS重编码单元130使用擦除解码算法来促使数据区域和奇偶校验区域彼此匹配，并产生码字。在这种情况下，RS重编码单元130可基于由外部源提供的位置信息或由RS重编码单元130自己计算的位置信息，知道被纠正以补偿网格重设效应的奇偶校验或数据区域的位置。如果已知数据被分发，则可考虑交织规则而预先获得指示在网格重设操作之后输入的奇偶校验或数据区域的位置的位置信息。这里，单独安装的控制单元(未示出)可获得位置信息。或者，可通过外部源经由附加信道来提供位置信息。
RS重编码单元130可使用擦除解码算法来纠正期望位置中的数据或奇偶校验。如上所述，可预先处理期望位置，从而不具有实际数据。
如果具有奇偶校验区域的流被输入，并且输入的流被部分改变，则RS重编码单元130可从外部源接收关于数据的位置信息，并可使用位置信息来纠正数据。如果在输入流的数据中没有改变，则RS重编码单元130可在不需要纠正数据的情况下来处理所述流。
此外，RS重编码单元130可根据流中奇偶校验区域的位置来纠正流的数据或奇偶校验区域。
例如，如果奇偶校验区域置于流的改变区域之前，则RS重编码单元130可纠正在流的改变区域之后输入的数据区域的一部分或全部。因此，可产生匹配RS编码器的码字。
其次，如果奇偶校验区域置于流的改变区域之后，则RS重编码单元130可纠正在流的改变区域之后输入的奇偶校验区域的一部分或全部。因此，可产生匹配RS编码器的新码字。
再次，如果奇偶校验区域形成在流的改变区域之前和之后，则RS重编码单元130可纠正奇偶校验区域和数据区域中的每一个的一部分或全部。因此，可产生匹配RS编码器的码字。
在将产生的码字(即，纠正的流)传送到MUX 110之后，RS重编码单元130提供控制信号以在第二操作模式下操作MUX 110或在第一操作模式下操作MUX 110。或者，可通过单独安装的控制单元(未示出)来代替RS重编码单元130提供控制信号。
图1的流处理设备还可包括映射(未示出)。所述映射可将从网格编码单元120输出的网格编码的流映射到8电平符号，并根据下面的表1来输出8电平符号。
[表1]
| Z2 | Z1 | Z0 | R |
| 0 | 0 | 0 | -7 |
| 0 | 0 | 1 | -5 |
| 0 | 1 | 0 | -3 |
| 0 | 1 | 1 | -1 |
| 1 | 0 | 0 | +1 |
| 1 | 0 | 1 | +3 |
| 1 | 1 | 0 | +5 |
| 1 | 1 | 1 | +7 |
在表1中，Z0、Z1和Z2指示从网格编码单元120输出的网格编码值，R指示从映射输出的相应8电平符号。例如，如果网格编码的值Z0、Z1和Z2分别是0、0和0，则映射输出8电平符号-7。
图3是图1的流处理设备的详细框图。在图3中，除了MUX 110、网格编码单元120和RS重编码单元130之外，流处理设备可包括：已知数据插入单元210、RS编码器220、交织器230、同步MUX 240和调制器250。
已知数据插入单元210将已知数据插入流。可通过由单独安装的控制单元(未示出)提供的控制信号来控制插入已知数据的操作。根据流处理设备的配置，已知数据插入单元210可置于RS编码器220或交织器230之后。
RS编码器220执行RS编码，以将奇偶校验添加到流，从而纠正在发送操作中由于信道特征而发生的差错。
交织器230根据预定的交织规则来执行交织以重构RS编码的流。通过MUX 110将交织的流传送到网格编码单元120。
如上所述，网格编码单元120对从交织器230经由MUX 110输出的流执行网格编码，随后，在适当的时间对网格编码的流执行网格重设。
在网格重设操作之后，RS重编码器130纠正流的奇偶校验或数据区域，并产生新码字。
MUX 110根据操作模式向网格编码单元120输出从交织器230输出的流与从RS重编码单元130输出的流之一。
同步MUX 240将场同步信号和段同步信号与流复用。
调制器250通过将特定DC值添加到已经与场同步信号和段同步信号复用的流将导频音插入所述流。此外，调制器250通过对流进行脉冲成型来执行所述流的VSB调制以获得VSB调制的符号，并将VSB调制的信号上变换到RF信道频带信号，其随后被发送。
图4示例性示出图1或图3的流处理设备的操作。
在图4中，流(a)包含置于数据区域之前的奇偶校验区域。如果与数据区域的A1部分相应的数据被网格编码单元120改变，则RS重编码单元130接收与数据区域的B1部分相应的位置信息，并纠正与B1部分相应的数据，从而产生新码字以匹配RS编码器220。
在图4中，流(b)包含置于数据区域之后的奇偶校验区域。如果与数据区域的A2部分相应的数据被网格编码单元120改变，则RS重编码单元130直接纠正奇偶校验区域，从而产生新码字以匹配RS编码器220。
在图4中，流(c)包含分别置于数据区域之前和之后的两个奇偶校验区域。如果与数据区域的A3部分相应的数据被网格编码单元120改变，则RS重编码单元130纠正与B2部分相应的数据和两个奇偶校验区域，从而产生新码字以匹配RS编码器220。
图5是解释根据本发明示例性实施例的流处理方法的流程图。
在图5中，在随机化、RS编码和交织操作之后添加奇偶校验的流被输入(S200)，则流处理设备确定所述流是否已改变(即，是否已经执行网格重设)(S210)，并根据所述流是否已改变来检查关于需被纠正的所述流的区域的位置的位置信息(S220)。这里，可从外部源接收位置信息，或者，可通过流处理设备自动获得位置信息。
如果获得了位置信息，则与获得的位置信息相应的流被纠正，从而纠正的流匹配RS编码器(S230)。
接下来，使用纠正的流来执行网格编码(S240)，随后，执行接下来的操作(诸如符号映射)来输出流(S250)。所述接下来的操作可包括：将场同步信号和段同步信号与流复用，将导频插入流，VSB调制或RF调制。
图6是解释根据本发明另一示例性实施例的流处理方法的流程图。
在图6中，如果添加奇偶校验的流被输入(S300)，则流处理设备确定流是否已改变(即，是否已经执行网格重设)(S310)，以便确定是否已经执行RS重编码。如果确定已经执行了网格重设，则流处理设备检查奇偶校验的位置(S320)。如果奇偶校验置于改变的流之前，则流处理设备纠正所改变的流的区域之后的数据区域，从而产生新码字以匹配RS编码器(S330)。
或者，如果奇偶校验置于改变的流之后，则流处理设备纠正奇偶校验，从而产生新码字以匹配RS编码器(S340)。
此外，如果奇偶校验分别置于改变的流之前和之后，则流处理设备纠正所改变的流之后的数据和奇偶校验中的至少一个，从而产生新码字(S350)。
接下来，奇偶校验或数据被纠正的流(即，新码字)被发送到网格编码单元120。更具体地说，使用擦除解码算法来产生码字，并且所述码字被输出到网格编码单元120。网格编码单元对奇偶校验和数据彼此匹配的流执行网格编码(S360)。
随后执行后续操作(诸如符号映射)以通过信道输出所述流(S370)。
根据本发明的示例性实施例，可部分地删除或增加用于处理流的设备和方法的上述部件，或者可改变所述部件的排列。
如上所述，可通过相应的数字广播接收系统来接收由包括根据本发明示例性实施例的流处理设备的数字广播发送系统发送的流。因此，数字广播接收系统可按照对应于流处理设备的方式来处理从流处理设备发送的流，因此可向用户提供数字广播服务。此外，可在保持与数字广播接收系统的RS解码器的向下兼容性的同时执行RS解码。
尽管已经示出并描述了本发明总体构思的几个实施例，但是本领域的技术人员应理解：在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可对实施例进行改变，其中，本发明总体构思的范围由权利要求及其等同物来限定。
Claims (16)
1.一种用于处理流的设备，所述设备包括：
RS编码器，用于通过对流执行RS编码来添加奇偶校验；
交织器，用于对RS编码的流执行交织；
网格编码单元，用于使用预设的值来初始化内部存储器，从而改变具有奇偶校验的流的一部分；
里德-所罗门RS重编码单元，用于纠正所述流的改变部分之后的数据和奇偶校验中的至少一个，并产生与所述流的改变部分匹配的码字；以及
复用器MUX，用于使用产生的码字来重构所述流，
其中，RS重编码单元产生匹配RS编码器的码字。
2.如权利要求1所述的设备，其中，RS重编码单元使用擦除解码算法来产生码字，在所述码字中，数据与奇偶校验彼此匹配。
3.如权利要求1所述的设备，其中，如果奇偶校验置于所述流的改变部分之前，则RS重编码单元纠正所述流的改变部分之后的数据的一部分或全部。
4.如权利要求1所述的设备，其中，如果数据置于所述流的改变部分之前，则RS重编码单元纠正所述流的改变部分之后的奇偶校验的一部分或全部。
5.如权利要求1所述的设备，其中，如果奇偶校验置于所述流的改变部分之前和之后，则RS重编码单元纠正所述流的改变部分之后的数据和奇偶校验，并产生整体数据与整体奇偶校验彼此匹配的码字。
6.如权利要求1到5中的任何一个所述的设备，其中，RS重编码单元根据从外部源接收的位置信息或由RS重编码单元获得的位置信息来纠正所述流的奇偶校验和数据中的至少一个，并产生所述码字。
7.如权利要求1到5中的任何一个所述的设备，其中，所述流包括已知数据。
8.如权利要求7所述的设备，其中，MUX将从交织器输出的流传送到网格编码单元，并且
如果所述流被改变，则MUX用产生的码字的相应数据来替换所述流的改变部分。
9.一种用于处理流以进行传输的方法，所述方法包括：
由RS编码器通过对流执行RS编码来添加奇偶校验；
对RS编码的流执行交织
使用预设的值来初始化内部存储器，从而改变具有奇偶校验的流的一部分；
纠正所述流的改变部分之后的数据和奇偶校验中的至少一个，并产生与所述流的改变部分匹配的码字；以及
使用产生的码字来重构所述流，
其中，纠正和产生操作包括：产生匹配RS编码器的码字。
10.如权利要求9所述的方法，其中，纠正和产生操作包括：使用擦除解码算法来产生码字，在所述码字中，数据与奇偶校验彼此匹配。
11.如权利要求9所述的方法，其中，纠正和产生操作包括：如果奇偶校验置于所述流的改变部分之前，则纠正所述流的改变部分之后的数据的一部分或全部，并产生匹配RS编码器的所述码字。
12.如权利要求11所述的方法，其中，纠正和产生操作包括：如果数据置于所述流的改变部分之前，则纠正所述流的改变部分之后的奇偶校验的一部分或全部，并产生匹配RS编码器的所述码字。
13.如权利要求9所述的方法，其中，纠正和产生操作包括：如果奇偶校验置于所述流的改变部分之前和之后，则纠正所述流的改变部分之后的数据和奇偶校验，并产生匹配RS编码器的所述码字。
14.如权利要求9所述的方法，其中，纠正和产生操作包括：根据从外部源接收的位置信息或由用于处理流的设备获得的位置信息来纠正所述流的奇偶校验和数据中的至少一个，并产生所述码字。
15.如权利要求9到11中的任何一个所述的方法，其中，所述流包括已知数据。
16.如权利要求15所述的方法，其中，重构操作包括：如果所述流被改变，则用产生的码字来替换所述流的改变部分的一部分或全部。
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